FKM

FKMは、 ASTM国際規格D1418 [ 1 ]およびISO規格1629 [ 2 ]で定義されているフルオロカーボンベースのフッ素エラストマー材料のグループです。一般にフッ素ゴムまたはフルオロゴムと呼ばれます。FKMはFluorkautschukmaterial（フッ素ゴム材料）の略語です。[ 3 ] すべてのFKMには、共通のモノマーとしてフッ化ビニリデンが含まれており、特定のタイプと機能性に合わせてさまざまな他のモノマーが追加され、目的の用途に適合します。

FKMはもともとデュポン社（ブランド名Viton、現在はケマーズ社が所有）によって開発され、今日ではダイキン工業（Dai-El）[ 4 ] 3M（Dyneon）[ 5 ]ソルベイSA（Tecnoflon）[ 6 ]ハロポリマー（Elaftor）[ 7 ]グジャラートフルオロケミカルズ（Fluonox）[ 8 ]およびいくつかの中国メーカーを含む他の多くの企業によっても生産されています。フッ素エラストマーはネオプレンやニトリルゴムエラストマーよりも高価ですが、比較すると熱や化学物質に対する耐性が高くなります。[ 3 ] FKMは、化学組成、フッ素含有量、または架橋メカニズムの3つの方法でクラスに分類できます。

種類

FKM は化学組成に基づいて次のタイプに分類できます。

架橋機構

FKM の硬化プロセスで使用される 確立された架橋メカニズムが 3 つあります。

プロパティ

フッ素エラストマーは、他のエラストマーと比較して、優れた高温耐性（最大500°Fまたは260°C [ 10 ] ）と強力な流体耐性を備えており、オイル、ディーゼル、エタノール混合物、体液などの多くの種類の化学物質や流体に対して最も効果的な安定性を兼ね備えています。[ 4 ]

フッ素エラストマーの耐薬品性は、ベースポリマーの性質と、最終製品（例：Oリング）の成形に使用される配合成分によって異なります。一部の配合は、炭化水素とは一般的に相溶性がありますが、アセトンやメチルエチルケトンなどのケトン、酢酸エチルなどのエステル溶媒、アミン、酢酸などの有機酸とは相溶性がありません。

密度が1800kg/m3以上と、ほとんどのゴムよりもかなり高いため、他の多くのエラストマーと簡単に区別できます。 [ 11 ] [ 12 ]

アプリケーション

CERNのProtoDUNE-VDで使用されるFKM真空シールの例

優れた性能を備えているため、次のようなさまざまな分野で使用されています。

  • 化学プロセスおよび石油精製では、耐薬品性があるため、シール、ポンプ、ガスケットなどに使用されます。
  • 分析およびプロセス機器: セパレーター、ダイヤフラム、円筒形継手、フープ、ガスケットなど。
  • 半導体製造;
  • 食品および医薬品は、液体と接触しても分解されにくいため、
  • 航空宇宙産業：高温と高高度での動作には優れた耐熱性と耐低温性が求められる。[ 4 ]

これらは、長期間使用しても皮脂と接触したり光に頻繁にさらされたりしても摩耗や変色が少なく、高い快適性と汚れに強いため、ウェアラブル製品の製造に適しています。[ 13 ]

自動車産業はバイオディーゼル燃料の主な用途分野であり、高効率化への絶え間ない追求から、メーカーは高性能材料へと向かっています。[ 14 ]一例として、コルヴェアのプッシュロッドチューブに使用されていたオリジナルのネオプレンシールのアップグレードとしてFKM Oリングが挙げられます。このシールはエンジンの高熱で劣化し、オイル漏れを引き起こしていました。FKMチューブやライニングホースは、高濃度のバイオディーゼルが必要な自動車燃料やその他の輸送燃料用途で一般的に推奨されています。研究によると、タイプBとF（FKM-GBL-SとFKM-GF-S）は酸性バイオディーゼルに対してより耐性があることが示されています。（これは、バイオディーゼル燃料が不安定で酸化しやすいためです。）

FKM製Oリングは、ナイトロックスと呼ばれる混合ガスを使用するスキューバダイビングにおいて、長年にわたり安全に使用されてきました。FKMが使用されるのは、ナイトロックスに含まれる酸素濃度が高くても発火の可能性が低いためです。また、酸素濃度が高い環境下でも腐食しにくいという特徴もあります。

これらの材料は幅広い用途がありますが、他のタイプのエラストマーと比較するとコストが高額です。つまり、その採用は（航空宇宙分野のように）卓越した性能が求められる場合にのみ正当化され、低コストの製品には推奨されません。

FKMゴムは、優れた耐薬品性、極度の温度耐性、耐摩耗性を備えているため、時計ストラップ業界で広く使用されています。高級アフターマーケットの時計ストラップによく見られ、耐久性と快適なフィット感を提供しています。[ 15 ]

FKM/ブチル手袋は、一般的に使用されている手袋（ニトリル製の手袋など）を破壊したり浸透したりする多くの強力な有機溶剤に対して高い不浸透性を備えています。

予防

フッ素エラストマーは高温または火災時に分解し、フッ化水素を放出する可能性があります。残留物は保護具を着用して取り扱う必要があります。

参照

参考文献

  1. ^ 「ASTM D1418 - 21 ゴムおよびゴムラテックスに関する標準規格 - 命名法」 www.astm.org . 2021年6月20日閲覧。
  2. ^ 「ISO 1629:2013」 . ISO . 2021年6月20日閲覧。
  3. ^ a b Schuster, Jens; Lutz, Johannes; Shaik, Yousuf Pasha; Yadavalli, Venkat Reddy (2022-10-01). 「フッ素系エラストマーのリサイクル – レビュー」 . Advanced Industrial and Engineering Polymer Research . ゴムのリサイクル. 5 (4): 248– 254. doi : 10.1016/j.aiepr.2022.08.002 . ISSN 2542-5048 . S2CID 251658624 .  
  4. ^ a b c「フッ素エラストマー」 . DaikinChemicals.com . 大阪:ダイキングローバル. 2021年. 2021年3月5日閲覧。
  5. ^ 「3Mフルオロポリマー」 。 2021年6月20日閲覧。
  6. ^ “テクノフロン FKM & PFR FFKM” .ソルベイ.com。ブリュッセル:ソルベイ SA 2021 。2021 年3 月 5 日に取得。
  7. ^ 「フッ素エラストマー（FKMおよびFFKM）」 HaloPolymer.comモスクワ：HaloPolymer 2021年2021年3月5日閲覧。
  8. ^ "Fluonox FKM" . Fluonox.co.in . Panchmahal, India: Gujarat Fluorochemicals Ltd. (GFL). 2021年. 2021年3月5日閲覧。
  9. ^ 「油田シールにおける耐塩基性FKM技術」（PDF） 。 2011年7月16日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2009年7月16日閲覧。
  10. ^ 「Precision Associatesのフッ素エラストマーポリマー」 Precision Associates, Inc. 2021年6月20日閲覧。
  11. ^ 「特性と特徴 - ウレタン/ゴム | MISUMI USA: 産業用構成部品供給」 us.misumi-ec.com . 2021年6月20日閲覧。
  12. ^ 「固体材料の密度」 。 2021年6月20日閲覧。
  13. ^ 「フッ素エラストマーで消費者向けウェアラブル機器の需要を満たす」 www.viton.com 2021年6月20日閲覧。
  14. ^ Hertz, Dan Jr. 「フルオロエラストマーの開発」（PDF）SEALS EASTERN . 2021年6月20日閲覧。
  15. ^ 「FKMラバーウォッチストラップ」 Helvetus . 2025年2月26日閲覧。
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